Energiezuinige gebouwen

Royal Belgian Academy Councilof Applied Science

KVAB/Technische Wetenschappen

Koninklijke Vlaamse Academie van Belgiëvoor Wetenschappen en Kunsten

Paleis der AcademiënHertogsstraat 1, 1000 Brussel

ENERGIEZUINIGE GEBOUWEN:van geïsoleerd over lage-energie naar passief,

nulenergie en plusenergie

ENERGY EFFICIENT BUILDINGS:from insulated over low energy to passive quality,

zero energy and plus energy

December 2009

BACAS, de “Royal Belgian Academy Council of Applied Sciences”, bestaat uit eenNederlandstalige vleugel (CAWET) en een Franstalige vleugel (CAPAS) die tot begin 2009comités waren van de Klasse Natuurwetenschappen van respectievelijk de Koninklijke VlaamseAcademie van België (KVAB) en de Académie Royale de Belgique (ARB).

In 2009 werd CAWET omgevormd tot een zelfstandige klasse van de KVAB, namelijk de Klassevan de Technische Wetenschappen (KTW). Net zoals CAWET in het verleden, is de nieuweKTW paritair samengesteld uit vertegenwoordigers van de academische wereld en van hetbedrijfsleven.

Vanuit die dialoog tussen wetenschap en bedrijfsleven wil de KTW een op de toekomst gerichteevaluatie maken van de wisselwerking tussen wetenschap (in het bijzonder techniek), maatschappij en cultuur.

Met dank voor de steun van:

Alcatel-Lucent, Aquafin, ArcelorMittal Belgium, Bekaert, CIM-CIL, Elia, Etex-group,ExxonMobil, GDFSuez, Genzyme, Gevaert, Janssen Pharmaceutica, LMS International,Maes Bouwbedrijf, Manasco, Merisco, Proviron, REM-B, SCK-CEN, Siemens, Umicore,Vanhout, Vlaamse Maatschappij voor Watervoorziening, VITO

BACAS BELGIAN ACADEMY COUNCIL OF APPLIED SCIENCE

KONINKLIJKE VLAAMSE ACADEMIE VAN BELGIEVOOR WETENSCHAPPEN EN KUNSTEN

Paleis der AcademiënHertogsstraat 11000 Brussel

Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/ofopenbaar gemaakt door middel van druk,fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ookzonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

No part of this book may be reproduced in any form,by print, photo print, microfilm or any other meanswithout written permission from the publisher.

© Copyright 2010 KVABD/2010/0455/02ISBN 9789065690586 Printed by UNIVERSA, Wetteren

KTW TECHNISCHE WETENSCHAPPEN

3

Inhoud

1. Inleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42. Wetgeving in Vlaanderen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.1. Isolatie en ventilatiedecreet (1992) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.2. EPB-wetgeving (2006) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3. Invloedsparameters op het primaire energieverbruik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.1. Verwarming en koeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.2. Verlichting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.3. Warm tapwater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.4. Functie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4. Stappen in energie-efficiëntie bij woongebouwen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95. Economisch optimale kosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106. Reboundeffect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127. Doelstellingen op lange termijn qua energieverbruik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138. Passiefwoongebouwen toch de oplossing? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

8.1. Definitie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148.2. Voordelen en risico’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148.3. Garantie voor -20% in 2020? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

9. Beleidsaanbevelingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1510. Besluiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Leden van de werkgroep . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Termen en definities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Literatuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Samenvatting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Executive Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22


1. Inleiding

Ondanks het gedeeltelijk mislukken van de klimaatconferentie in Kopenhagen (7-18 december 2009), mogenwe ervan uitgaan dat de opwarming van de aarde hoog op de politieke agenda zal blijven staan in de komendedecennia. Het is duidelijk dat zuinig omspringen met energie, en inzetten van herwinbare energiebronnen belang-rijke succesfactoren zullen zijn. Het Energieplan 2020 van de Europese Unie, waardoor tegen 2020 het aandeelvan de “duurzame” energie in Europa naar 20% moet opklimmen, zou ook een positieve invloed hebben op detewerkstelling, en in het komende decennium niet minder dan 2,8 miljoen nieuwe banen creëren.

Klassiek wordt het landelijke eindenergieverbruik opgedeeld in drie sectoren: (1) industrieel, (2) verkeer, (3) resi-dentieel en gelijkgesteld. Waar de industrie diverse grootverbruikers omvat en energie er één van de productie-factoren is, gaat het bij ‘verkeer’ en het gebouwgebonden ‘residentiële en gelijkgestelde’ eindverbruik om eenimmense groep kleine verbruikers, voor wie energiediensten belangrijk zijn en het bijhorende energieverbruikamper tot bezorgdheid leidt. Alleen als de energieprijzen de hoogte inschieten en de energiediensten daardoorduurder worden, ontstaat er onrust.

Volgens de OESO neemt ‘residentieel en gelijkgesteld’ in de geïndustrialiseerde landen tot 40% van het totale jaar-lijkse eindverbruik voor zijn rekening. Dat dit klopt voor Vlaanderen toont figuur 1. In Noordwest-Europa gaat hetgrootste deel daarvan naar verwarming. Wat overblijft, is verdeeld over koeling, verlichting, gebouwfunctie en debereiding van warm tapwater. In feite is het gebouwgebonden deel in het jaarlijkse landelijke eindverbruik noggroter . Zo zit de ingebouwde energie er niet in, evenmin als het gebouwgebruik door de industrie, terwijl het steden -bouwkundige patroon mee het verkeersverbruik bepaalt. Voor dit laatste scoort Vlaanderen met zijn lintbebouwingbepaald slecht.

Figuur 1. Vlaanderen, procentueel aandeel van het blok ‘residentieelen gelijkgesteld’ in het jaarlijkse energetische eindverbruik (energie-statistieken van het Vlaamse gewest)

Maatschappelijk zijn de beschikbaarheid, betaalbaarheid en duurzaamheid van energie een permanente zorg.Europa algemeen en België in het bijzonder heeft amper eigen energiebronnen. Bijna alle primaire fossieledragers dient men in te voeren. Dat heeft niet alleen een directe impact op de betalingsbalans, delicaat ligt ook datde invoer dikwijls uit politiek onstabiele regio’s komt.

Wat het aspect duurzaamheid betreft, is de grootste zorg de globale opwarming van het klimaat, mede als gevolgvan de omvangrijke CO2-emissies waarmee het verstoken van fossiele dragers als steenkool, olie en aardgasgepaard gaat. Die zorg heeft in 1997 geleid tot het Kyoto-protocol, dat in 2004 definitief van kracht werd. In datkader moet België zijn uitstoot van broeikasgassen aan het eind van de periode 2008-2012 met 7,5% zien teverlagen in vergelijking met 1990, een moeilijke opgave. Het post-Kyototijdperk kondigt zich nog ingrijpenderaan, met tegen 2020 een reductie van de uitstoot van broeikasgassen met 20% tegenover 1990. In 2050 zou devermindering zelfs 50 tot 80% moeten bedragen.

4


Gelukkig kunnen gebouwen zeer energiezuinig gemaakt worden zonder dat de bruikbaarheid eronder lijdt.Integendeel, energiezuinige gebouwen zijn, mits de ingrepen goed doordacht gebeuren, comfortabeler dangebouwen met een lage energetische kwaliteit. Dat de bruikbaarheid optimaal gewaarborgd moet blijven istrouwens de premisse bij elke ontwerpingreep die de energie-efficiëntie verhoogt. Tot die bruikbaarheid behorende functionaliteit, het thermische, akoestische en visuele comfort, de binnenluchtkwaliteit, de toegankelijkheid, deveiligheid, de duurzaamheid (in de zin van ‘durability’ en ‘sustainability’) e.a. In recente Amerikaanse documentenspreekt men trouwens over ‘high performance buildings’ eerder dan over ‘energy efficient buildings’. In meerderelanden zijn intussen ‘Green Building Councils’ opgericht, die gebouwen op hun globale duurzaamheid, inbegrepenbruikbaarheid en energiezuinigheid, beoordelen en er een waarderingscijfer aan toekennen.

In Europa wordt het bevorderen van rationeel energiegebruik aanzien als een taak van de overheid. Zeker in degebouwensector, met zijn miljoenen beslissers, zijn wettelijke verplichtingen het meest efficiënt.

2. Wetgeving in Vlaanderen

2.1. Isolatie en ventilatiedecreet (1992)

Tot 1992 kende Vlaanderen geen wettelijke verplichtingen. Een betere isolatie van gebouwen werd wel gepromootmaar niet opgelegd. Het isolatiedecreet van 1992 bracht daar verandering in. Voor nieuw te bouwen woon -gebouwen werd een peil van warmte-isolatie verplicht gemaakt en diende de ontwerper zich te houden aanmaximale warmtedoorgangscoëfficiënten per bouwdeel. Bij renovatieprojecten waren enkel de maximale warmte-doorgangscoëfficiënten van toepassing voor de bouwdelen die aangepast werden. Bij nieuw te bouwen socialewoningen verplichtte het decreet ook de inbouw van een ventilatiesysteem. Tot einde 1993 gold voor woon -gebouwen waarvan de bouwaanvraag gebeurde na einde 1992 een peil van warmte-isolatie K65. Vanaf einde 1993werd dat voor de nieuwe bouwaanvragen K55 (figuur 2).

Zwak punt bij het isolatie en ventilatiedecreet is de afwezigheid van een handhavingsbeleid. Onderzoek eindejaren negentig leerde dan ook dat het decreet op grote schaal werd genegeerd en nieuwbouw gemiddeld hetgevraagde peil van warmte-isolatie niet haalde.

Figuur 2. Het isolatiedecreet van 1992, K65 tot einde 1993, K55vanaf einde 1993, K45 sinds de EPB-wetgeving van kracht is (bij decompactheid horizontaal is V het beschermde volume in m3 en AT deverliesoppervlakte in m²)

2.2. EPB-wetgeving (2006)

Ondanks het feit dat het isolatiedecreet met de jaren achterhaald geraakte, bleef het in voege tot 1 januari 2006.Op die dag werd in het kader van de Europese Richtlijn 2002/91/EC on the Energy Performance of Buildings hetEPB-decreet voor woongebouwen, scholen en kantoorgebouwen van kracht. De eisen waaraan bouwaanvragenvoor nieuwbouw vanaf dan moesten voldoen omvatten: een peil van primair energieverbruik E100 (E80 vanaf2010), een peil van warmte-isolatie K45 (figuur 2) en een wat gewijzigde lijst van maximale warmtedoorgangs-coëfficiënten per bouwdeel. Bij woongebouwen werd bovendien een ontworpen ventilatiesysteem verplicht en

5


moest de ontwerper een controle op mogelijke zomerse oververhitting uitvoeren en het ontwerp zo nodig aan -passen. In scholen en kantoorgebouwen werden de Europese ventilatienormen verplicht. Bij renovatieprojectenbleven de eisen beperkt tot maximale warmtedoorgangscoëfficiënten voor alle bouwdelen die aangepast wordenen inbouw van regelbare luchttoevoerroosters in de ramen die men vernieuwt.

Nu is er wel een strikt handhavingsbeleid. Het ontwerpteam moet een energieverslaggever aanstellen. Die isverant woordelijk voor een EPB-rapportering ‘als gebouwd’. Nadien doet het VEA steekproefsgewijs controles.Voldoet de nieuwbouw niet aan de EPB-eisen dan wordt de eigenaar verantwoordelijk gesteld. Klopt de EPB-aangifte niet dan is de verslaggever verantwoordelijk. Zo na een zekere tijd de inbreuken niet zijn bijgewerkt volgteen administratieve geldboete.

3. Invloedsparameters op het primaire energieverbruik

3.1. Verwarming en koeling

Tussen de ingrepen, die het mogelijk maken gebouwen energiezuiniger te verwarmen, bestaat een hiërarchie:

1. eerst de netto-energiebehoefte zoveel als mogelijk en zinvol verlagen via verantwoorde bouwkundige ingrepen,2. dan door een goed doordacht ontwerp van de installaties de verhouding tussen netto- en bruto- energiebehoefte– de systeemrendementen - zo dicht mogelijk bij 1 brengen,

3. tenslotte het fossiele verbruik, nodig om aan de brutobehoefte te voldoen, zo laag mogelijk houden door, als hetkan en economisch verantwoord is, duurzame energie in te schakelen.

Voor koeling geldt hetzelfde. Tabel 1 vat de parameters samen, die de energiebehoefte, het eindenergieverbruik enhet primaire verbruik voor verwarming sturen. Tabel 2 geeft die voor koeling, zij het dat in een gematigd klimaateen juiste combinatie van glasoppervlakte, zonwering, toegankelijke warmtecapaciteit en nachtventilatie actievekoeling bij woongebouwen overbodig kan maken. Komt die er toch, dan is dit een gevolg van een onaangepastontwerp of van gewenning en verwenning: de auto heeft koeling, dus ook de woning dient die te hebben.

In beide tabellen is het actieve gebruik van zonne-energie voor ruimteverwarming en -koeling niet opgenomen. Inhet wat sombere Noordwest-Europese klimaat loont actieve zonneverwarming niet. Actieve zonnekoeling zit nogvolop in het aftastende stadium. Actieve zonne-energie voor de bereiding van warm tapwater is wel doenbaar, zijhet niet noodzakelijk economisch zinvol.

3.2. Verlichting

Verlichting gebeurt elektrisch en weegt daardoor primair zwaarder door dan de fossiele brandstoffen. Zeker inkantoor gebouwen, scholen, ziekenhuizen, e.a. is het een belangrijke verbruiker. Besparen kan door:

– de benodigde verlichtingsterkte juist te verdelen,– enkel lampen met hoge lichtopbrengst te gebruiken (gemeten in Lumen per Watt),– bij TL-lampen elektronische voorschakeling te voorzien,– lampen in te bouwen in armaturen met hoog rendement, die verblinding uitsluiten,– het schakelen te koppelen aan aanwezigheidsensoren,– groepsschakelingen te voorzien,– optimaal gebruik te maken van daglicht, onder andere door de armaturen tegen de ramen van daglichtsensorente voorzien, die de lampen dimmen in functie van het daglichtaanbod.

3.3. Warm tapwater

De mogelijkheden waarover men beschikt zijn:

– waterverspilling tegengaan (spaarkoppen bij douches, elektronische of zelfsluitende kranen in kantoor -gebouwen en openbare gebouwen, enz…),

– de tapleidingen voor warm water kort houden,– zo zinvol en mogelijk, het tapwater niet centraal maar lokaal verwarmen in geisers met beperkte opslag,– een zonneboiler en/of warmtepomp inschakelen.

In Noordwest-Europa drukt een zonneboiler het energieverbruik voor de bereiding van warm tapwater metongevee r 50%. Zonder subsidie is dit te weinig voor een positieve nettolevenscycluskost.

6


Tabel 1. Invloedsparameters op de netto-energiebehoefte en het energieverbruik voor verwarming

7

Groep Parameter Invloed (alle overige parameters gelijk)

Netto-energiebehoefte

1. Buitenklimaat Temperatuur

Bezonning

Wind

Neerslag

Stijgt bij een lagere buitentemperatuur tijdens hetstookseizoen

Daalt bij meer zonnewinsten tijdens het stookseizoen

Stijgt bij meer wind tijdens het stookseizoen

Stijgt bij meer regen tijdens het stookseizoen

2. Gebouwgebruik Binnentemperatuur

Temperatuurregeling

Ventilatie

Interne winsten

Stijgt bij een hogere binnentemperatuur tijdens hetstookseizoen

Daalt naarmate het principe ‘enkel verwarmen bijgebruik’ beter wordt toegepast

Stijgt met meer ventilatie tijdens het stookseizoen

Daalt bij meer interne winsten tijdens het stookseizoen

3. Gebouwontwerp Beschermd volume

Compactheid

Planschikking

Beglazing

Warmte-isolatie

Warmtecapaciteit enwarmtetraagheid

Luchtdichtheid

Stijgt bij een groter beschermd volume

Daalt bij een hogere compactheid

Daalt bij een goed doordachte planschikking mits aan-gepast gebouwgebruik

Stijgt naarmate de schil meer glas bevat. Daalt als hetglas een hogere zonnetoetreding absoluut (g) kent,een lagere warmtedoorgangscoëfficiënt heeft, meerglas W/Z/O kijkt en meer beglazing verticaal staat

Daalt naarmate de gemiddelde warmtedoorgangs -coëfficiënt van de schil lager ligt

Heeft in een gematigd klimaat amper invloed

Daalt naarmate de schil luchtdichter is

Eindenergieverbruik

4. Verwarmingsinstallatie

5. Ventilatie-installatie

Systeem

Productie

Systeem

Daalt als het systeemrendement hoger ligt

Daalt als het productierendement van de ketel of deseizoenprestatiefactor van de warmtepomp hoger ligt

Kan dalen bij de optie gebalanceerde ventilatie metwarmteterugwinning of, naarmate de installatie gere-geld wordt in functie van de vraag

Primair verbruik

4. Verwarmingsinstallatie Productie Het hoogste als, alle overige parameters gelijk, voorverwarming met elektrische weerstanden gekozenwordt. Ketels voor fossiele brandstoffen en warmte-pompen doen het beter


Tabel 2. Invloedsparameters op de netto-energiebehoefte en het energieverbruik voor koeling

8

Groep Parameter Invloed (alle overige parameters gelijk)

Netto-energiebehoefte

1. Buitenklimaat Temperatuur

Bezonning

Stijgt bij een hogere buitentemperatuur tijdens dewarme jaarhelft

Stijgt bij meer zonnewinsten tijdens de warme jaarhelft

2. Gebouwgebruik Binnentemperatuur

Temperatuurregeling

Ventilatie

Interne winsten

Stijgt bij een lagere binnentemperatuur tijdens dewarme jaarhelft

Daalt naarmate het principe ‘enkel koelen bij gebruik’beter wordt toegepast

Daalt mits verstandig wordt geventileerd (bvb: intensenachtventilatie via inbraakvrije toevoeropeningen metvoldoende grote open sectie bij gebouwen met toe-gankelijke warmtecapaciteit)

Stijgt bij meer interne winsten

3. Gebouwontwerp Beschermd volume

Beglazing

Warmte-isolatie

Zonwering

Warmtecapaciteit enwarmtetraagheid

Luchtdichtheid

Stijgt bij een groter beschermd volume

Stijgt naarmate de schil meer glas bevat. Daalt als hetglas een lagere zonnetoetreding absoluut (g). heeft.Daalt als bij een hogere temperatuur buiten dan binnenhet glas een lagere warmtedoorgangscoëfficiënt heeft,stijgt in het andere geval.

Daalt als bij een equivalente temperatuur buiten hogerdan binnen de gemiddelde warmtedoorgangscoëffi-ciënt van de schil lager ligt, stijgt in het andere geval

Daalt in de mate de zonwering een lagere zonne -toetreding absoluut (g) heeft

Daalt naarmate de bouwconstructie meer warmte -capaciteit heeft

Daalt naarmate de buitentemperatuur lager ligt danbinnen en de verliesoppervlakte luchtopener is, stijgtzo luchtdichter

Stijgt in de mate de buitentemperatuur hoger ligt danbinnen en de verliesoppervlakte luchtopener is, daaltzo luchtdichter

Energieverbruik

4. Koelinstallaties

5.Ventilatie-installatie

Systeem

Productie

Systeem

Daalt in de mate het systeemrendement hoger ligt

Daalt in de mate de seizoenprestatiefactor (SPF) vanhet koelsysteem hoger ligt

Zie verwarming

Primair verbruik

Koelinstallatie Productie Elektriciteit bij compressiesystemen, afvalwarmte,zonne warmte of aardgas bij absorptiesystemen


3.4. Functie

Het begrip ‘functie’ slaat op alle apparatuur en toestellen in het gebouw die de gebruikers in staat stellen te doenwat gewenst is of moet worden gedaan. Op enkele uitzonderingen na, zoals koken op een gasfornuis, gaat hetom elektrisch verbruik. Het met minder doen, betekent dat telkens weer voor de meest zuinige toestellen en appa-ratuur gekozen moet worden. En, natuurlijk kan die zuinigheid worden kortgesloten door een intenser gebruik.

4. Stappen in energie-efficiëntie bij woongebouwen

Bij een opdeling van woongebouwen naar energie-efficiëntie wordt courant uitgegaan van het verbruik voorverwarming en niet van het totale energieverbruik, zijnde de som van verwarming, (koeling), warm tapwater enhuishouden plus verlichting. Echter, naarmate verwarming minder energie vraagt, gaat het primaire verbruik voorde overige posten steeds zwaarder wegen in het totaal.

De indeling zelf ziet er als volgt uit:

Thermisch geïsoleerd Een koudebrugarme, luchtdicht geplaatste warmte-isolatie doet de geleidingverliezenen daarmee de netto-energiebehoefte voor verwarming gevoelig dalen (zie het Vlaamseisolatiedecreet).

Energiezuinig De aandacht blijft gaan naar een uitstekende warmte-isolatie, maar aangevuld met watdoor ventilatie verloren gaat en met een zo goed mogelijk gebruik van de zonnewinstenen interne winsten. Beoordeling gebeurt via een normberekening van de jaarlijkse netto-energiebehoefte voor verwarming. Als eis wordt een maximum aantal MJ per m3

beschermd volume of m² vloeroppervlakte gehanteerd.

Lage energie (LEB) Bij LEB wordt het primaire verbruik voor verwarming en warm tapwater doel van de regel-geving. Op die manier betrekt men niet alleen de bouwkundige factoren zoals volume,compactheid, beglazing, warmte-isolatie en luchtdichtheid, de noodzakelijke ventilatie,de zonnewinsten en de interne warmtewinsten in de regelgeving maar ook de installatiesvoor verwarming, koeling, ventilatie en warm tapwater. Ook wordt het gebruik vanduurzame energie gehonoreerd. De beoordeling gebeurt via een genormaliseerdeberekening van het primaire energieverbruik.

Bij LEB is de richtwaarde voor verwarming een jaarlijks eindverbruik � 50kWh per m2

vloeroppervlakte. Elektrische weerstandverwarming en actieve koeling zijn niet toegela-ten, terwijl het eindverbruik voor warm tapwater zo laag als haalbaar dient gehouden enspaarverlichting plus huishoudtoestellen met AAA-label een aanrader zijn.

De Vlaamse EPB-wetgeving maakt het mogelijk LEB-gebouwen op een vrij correctewijze te evalueren, zij het dat het om berekende primaire verbruiken met heel wataangenomen inleeswaarden gaat. In die zin definiëren de berekeningen een gebouw-kwaliteit, niet het werkelijke primaire verbruik

Passief (VLEB) Gaat een stap verder dan LEB. De richtwaarde voor verwarming wordt een jaarlijksenetto-energiebehoefte � 15 kWh/(m2.jaar). Als bij LEB is actieve koeling uitgesloten ter-wijl het totale primaire verbruik voor de posten verwarming, warm tapwater, verlichting enfunctie � 120 kWh/(m².jaar) moet blijven.

Nulenergie In de literatuur vindt men drie definities voor nulenergie: (1) de jaarlijkse energiekostengelijk aan de jaarlijkse inkomsten dank zij de verkoop van elektriciteit, geproduceerdop de bouwsite, (2) het totale jaarlijkse eindverbruik gelijk aan de elektriciteit, jaarlijksgeproduceerd op de bouwsite, (3) het jaarlijkse primaire energieverbruik gelijk aande jaarlijks vermeden primaire energieproductie dankzij de elektriciteit, jaarlijks gepro-duceerd op de bouwsite.

De derde definitie is meest zinvolle.Die maakt dat men bij nulenergie voor een dubbeleuitdaging staat: het totale energieverbruik zeer laag houden en het gebouw zoveel

9


duurzame energie laten produceren dat, op jaarbasis, de algebraïsche som van primairverbruik en vermeden primaire productie nul wordt. Doorgaans gaat het om de pro ductievan elektriciteit uit zonnecellen, hoewel ook microwindturbines en WKK een bijdragekunnen leveren.

Zou in de toekomst nulenergie de referentie worden en op grote schaal verspreidgeraken , dan dreigt een toenemend verschil tussen de elektriciteitproductie tijdens dekoude en de warme jaarhelft met negatieve gevolgen voor de netstabiliteit. Nulenergie opgrote schaal lijkt dan ook pas zinvol eens er slimme elektriciteitsnetten met sturing vanhet aanbod, het verbruik en mogelijke opslag zijn.

Plusenergie Hier gaat het om gebouwen die meer primaire energie produceren dan ze verbruiken.Dat kan bij verspreiding op grote schaal de genoemde toekomstige problemen met denetstabiliteit alleen maar versterken, zou men er niet in slagen slimme netwerken teontwikkelen .

Energie-autarkisch Het gebouw wordt losgekoppeld van alle netwerken en is energetisch zelfbedruipend!

5. Economisch optimale kosten

Louter energetisch lijkt het streven naar een zo laag mogelijk verwarmingsverbruik, één van de grondslagen vande gegeven indeling, een eervolle doelstelling. Passiefwoongebouwen, nulenergiewoongebouwen en plusenergie-woongebouwen zijn daar de emanatie van. Maatschappelijk lijkt het echter zinvoller te kijken naar een optimalebalans tussen inspanningen en baten. Daaruit volgen drie denklijnen:

– energetisch bestaan de inspanningen uit de ingebouwde energie in isolatie, thermisch verbeterd glas, duur zameenergiesystemen, lage temperatuur verwarming, enz... De baten zitten hem in een afname van het jaarlijkseenergieverbruik eens het gebouw bewoond. In de richting van steeds verdergaande inspanningen passeert desom van ingebouwde energie en verbruik over de gebruiksduur van het gebouw een minimum, energetischoptimum genoemd,

– qua milieu bestaan de inspanningen uit de ingebouwde milieunadelen, die uit de productie van isolatie,thermisch verbeterd glas, duurzame energiesystemen, lage-temperatuursverwarming, enz… volgen. De batenzitten hem in de kleinere jaarlijkse milieu-impact eens het gebouw bewoond. In de richting van steeds verder-gaande inspanningen passeert de som van ingebouwde nadelen en baten over de gebruiksduur van hetgebouw terug een minimum, milieu-optimum genoemd,

– micro-economisch bestaan de inspanningen uit de begininvestering in isolatie, thermisch verbeterd glas,duurzame energiesystemen, lage-temperatuursverwarming, enz…, de latere vervanginvesteringen en de extrajaarlijkse onderhoudskosten als resultaat van deze investeringen. De baten zitten hem in de lagere jaarlijkseenergiekosten en, bij bepaalde utilitaire gebouwen, in een betere productiviteit van de tewerkgestelden. In derichting van steeds grotere investeringen passeert de geactualiseerde som van inspanningen en baten over degebruiksduur van het gebouw terug een minimum, economisch optimum genoemd.

Vraag is welk van deze drie optima het belangrijkste is? Voor sommigen is dat het energetische, wat hen toelaatvoor passief, nulenergie en plusenergie te gaan. Onderzoek heeft getoond dat het energetische en het milieu -optimum samenvallen. Voorliggende tekst beschouwt het economische optimum als maatschappelijk meest rele-vant. Om te beginnen maakt de economie integraal deel uit van wat duurzame ontwikkeling wordt genoemd. Verderzit achter de term ‘investeringen’ een vollediger plaatje dan energie of milieu-impact alleen. Alle elementen nodigom een bepaald resultaat te bereiken (kennis, creativiteit, informatie, materialen, transport, tijd, energie, arbeid,e.a.) worden erdoor gehonoreerd.

Al herhaalde malen is nagerekend hoe - qua kosten - de optimale beslissingen bij energiezuinig bouwen eruit zien.Dat leidt tot grafieken als in figuur 3. Tot nu zijn de besluiten van dergelijke studies gelijklopend: het optimum ligtniet bij de meer extreme oplossingen als passief, nulenergie of plusenergie, maar bij een combinatie van relatiefeenvoudige keuzen die aanleunen bij lage energie:

– voorkeur voor compact, – peil van warmte-isolatie K25-K30,– peil van primair energieverbruik E55-E65,

10


– warmte-isolatie zo verdeeld over gevels, onderste vloer, scheiding met niet verwarmde ruimten en dak dat hunwarmtedoorgangscoëfficiënt ± dezelfde wordt: 0,2-0,25 W/(m².K),

– koudebrugarme detaillering,– ramen met lage-e, argongevuld dubbel glas, raamprofielen uit hout, kunststof (3 kamers) of aluminium metthermische snede,

– qua luchtdichtheid een ventilatievoud gelijk aan drie maal het luchtvolume in het gebouw per uur bij een druk-verschil met buiten van 50 Pa (gemeten met een geijkte blowerdoor),

– bij woningen een centrale verwarming op aardgas met radiatoren, pomp, hoog-rendementketel en kamer -thermostaat; bij flatgebouwen een centrale verwarming per flat met radiatoren, pomp, combiwandketel enkamerthermostaat,

– bij woningen een ontworpen systeem van natuurlijke ventilatie, aangevuld met afzuiging in de toiletten enbadkamers bij gebruik. Bij flatgebouwen afzuigventilatie,

– geen actieve koeling,

Hoe het warme tapwater wordt bereid is amper van invloed op het economische optimum. Wel is zonder subsidiede stap naar een zonneboiler niet economisch.

Figuur 3. Investeringen en totale kosten

Figuur 3 toont dat het economische optimum niet zeer uitgesproken is. Links ervan ligt wat wordt genoemd hetParetofront. Elk punt op dat front staat voor de laagste levenscycluskosten bij een gegeven primair energieverbruikvoor verwarming of het laagste primaire energieverbruik voor verwarming bij gegeven levenscycluskosten. Directtegen het optimum verschillen de levenscycluskosten amper. Dat maakt dat andere keuzen wat betreft verwarmingen ventilatie (condensatieketel met buitenvoeler, radiatoren, thermostaatkranen / een lucht-water warmtepomp metlage- temperatuursradiatoren en thermostaatkranen / een luchtdichtheid n50 � 1 h-1 en gebalanceerde ventilatiemet warmteterugwinning) bijna optimaal zijn.

Passieve, nulenergie- en plusenergiewoongebouwen kunnen, mits de juiste bouwkundige keuzen, op hetParetofront liggen maar zijn qua levenscycluskosten minder (passief) tot veel minder gunstig (nul en plusenergie)dan het optimum. Subsidie kan voor soelaas zorgen maar macro-economisch zouden, zo dergelijke concepten dewettelijke norm werden, teveel middelen naar ‘energie’ gaan ten koste van andere maatschappelijke noden.

Een argument dat voorstanders van passief, nulenergie en plusenergie graag gebruiken is dit van de stijgendeenergieprijzen. Tussen 1973 en nu bedroeg de procentuele stijging in reële termen gemiddeld 3,2-3,5% per jaar.Wel was het prijsverloop zeer grillig, met voor olie pieken in 1979-1983, 1990, 2003 en 2008 en dalen tussenin.Wat als de procentuele stijging in de toekomst zou toenemen? Onderzoek leerde dat het effect daarvan op deligging van het economische optimum beperkt blijft.

11


Natuurlijk kan men zich afvragen of met het oog op een wereldwijde klimaatopwarming een optimum qua levens-cycluskosten nog relevant is. De verwachting is dat het afremmen van de opwarming bekostigd zal worden meteen CO2-taks. Daardoor zullen de fossiele energiedragers discontinu duurder worden, een effect dat over debeschouwde gebruiksduur te vergelijken valt met een grotere prijsstijging. Als gezegd heeft dit maar een beperkteinvloed op de ligging van het optimum. En naast de globale opwarming blijven er de andere maatschappelijkenoden.

6. Reboundeffect

De beoordeling van het primaire energieverbruik gebeurt courant via berekening. Zo hoort bij het EPB-decreet eengenormeerd rekenpakket voor woongebouwen. Erin wordt de wijze van bewonen sterk geschematiseerd. Het doorde isolatie omsloten, beschermde volume wordt uniform op 18°C ondersteld, de ventilatie, de interne winsten ende netto-energiebehoefte voor warm tapwater zijn voorgeschreven als functies van het beschermde volume, voorhet buitenklimaat wordt gerekend met een typejaar, de systeemrendementen zijn gegeven, enz. Het resultaat iseen primair verbruik dat het beste kan omschreven als kenmerk van het woongebouw en zijn installaties.

Heeft dergelijke berekening realiteitswaarde? Of nog, hoe groot is de impact van de bewoners op het primaireverbruik ? Die blijkt zeer groot te zijn, ook als men het buitenklimaat als variabele elimineert door het verbruik,gemeten tijdens een willekeurig jaar, om te rekenen naar het typejaar. De redenen zitten hem in de parameters‘gebouwgebruik’ uit tabel 1. Zo wordt in de meeste woongebouwen de nachtzone amper verwarmd. Ook opterennogal wat bewoners voor een dag/nacht regime. Verder speelt een fysische realiteit. In de mate een gebouw beterwordt geïsoleerd, luchtdichter is en meer zonnewinsten kent, ligt, ook als men kamers niet verwarmt, de gemid-delde binnentemperatuur hoger. En uiteindelijk is die bepalend voor het verwarmingsverbruik. Gevolg is dat degebruikersinvloed, ook reboundeffect genoemd, afneemt naarmate een gebouw energiezuiniger is. Daarin speeltnatuurlijk ook mee dat gebruikers in een energiezuiniger woning de neiging hebben losser om te springen metverwarmen . Het kost immers toch minder…

Een meer gedetailleerde analyse, uitgaande van een duizendtal opgemeten en genormeerde verbruikscijfers,heeft het mogelijk gemaakt een statistisch gemiddelde reboundfactor te definiëren:

UmAT0,16

arebound = 1,355( ) –1 Eheating,a,real = (1 – arebound)Eheating,a,EPBV

Hierin is Um de gemiddelde warmtedoorgangscoëfficiënt van de gebouwenschil in W/(m².K), A de schiloppervlak-te in m², V het beschermde volume in m3 en Eheating,a,EPB het eindverbruik voor verwarming in MJ/jaar als berekendmet het EPB-pakket. Figuur 4 toont de factor in functie van de verhouding UmAT/V, de specifieke geleidingsverlie-zen. Op de figuur vindt men ook een reeks gemeten reboundfactoren.

Figuur 4. De reboundfactor in functie van de specifieke geleiding -verliezen per éénheid van beschermd volume (UmAT/V)

12


De gevolgen van rebound zijn niet onbelangrijk. Zo zal de werkelijke besparing bij energetische renovatie van eenwoongebouw bijna altijd een stuk lager liggen dan voorspeld met het EPB-rekenpakket. Ook sluit statistisch hetverbruik in een ongeïsoleerd woongebouw dichter aan bij dat in een geïsoleerd woongebouw dan berekening doetuitschijnen. Verder leert de figuur dat bij passiefgebouwen met hun zeer lage geleidingverliezen per éénheid vanbeschermd volume de kans reëel is dat meer verbruikt wordt dan berekend.

Ook het reboundeffect heeft maar een beperkte invloed op de ligging van het levenscycluskosten optimum.

7. Doelstellingen op lange termijn qua energieverbruik

Het laatste decennium wordt het energiedebat gedomineerd door de globale opwarming. Vandaar dat binnen deEU overeengekomen is om tegen 2020 het energieverbruik met 20% te verminderen in vergelijking met eenbusiness as usual scenario, de GWG-emissies met 20% te drukken in vergelijking met 1990 en 20% van debenodigde energie via duurzame weg te produceren. Een vraag is of zulke vermindering in verbruik gehaald kanworden zo vanaf 2010 de vervangings- en uitbreidingsbouw in Vlaanderen aan zeer strenge efficiëntie-eisen zoumoeten voldoen.

Studies toonden aan dat in het residentiële eindverbruik drie factoren een gelijkwaardige rol spelen: (1) de groeivan het aantal huishoudens, (2) de stedenbouwkundige politiek, (3) de energiepolitiek. Als vierde factor is er decapaciteit van de bouwsector. Overschat men die, dan zal de vraag groter worden dan het aanbod en mag menzich aan prijsstijgingen verwachten.

Jaarlijks wordt door VITO een energiebalans voor Vlaanderen opgesteld. Het huishoudelijke verbruik wordt daarbijniet gecorrigeerd voor het aantal graaddagen. Dat kan, als figuur 5 toont, de indruk wekken dat het jaarlijkseverbruik lichtjes afneemt en bij lineaire extrapolatie in 2020 232 PJ zal bedragen. Rekenen we daarentegenhet aandeel verwarming om naar het typejaar uit de EPB, dan voorspelt extrapolatie naar 2020 een verbruik van275 PJ/a, meer dan plus 18%. Daaruit mag besloten worden dat business as usualmoeilijk te voorspellen valt. Hoedan ook, minus 20% betekent een bezuiniging in 2020 van 46,4 PJ tegenover 232 PJ en 55 PJ tegenover 275 PJof, gemiddeld: voor beide scenario’s -51 PJ!

Figuur 5. Het jaarlijkse residentiële verbruik in Vlaanderen (DD:graaddagen)

13


Einde jaren negentig is ooit gekeken naar de periode 2000 tot 2015. Bij een meest gelukkige samenloop vanomstandigheden –een kleinere jaarlijkse toename van het aantal huishoudens na 2000, een bewuste steden-bouwkundige politiek van meer renovatie en vervangingsbouw dan uitbreidingsbouw, zeer strenge eisen aan deenergetische kwaliteit van alle nieuwbouw en bij renovatie systematisch een verbetering van de warmte-isolatie –was het resultaat tegenover business as usual (BaU) een besparing van 11,2% in 2015. Daarvan namen de zeerstrenge eisen bij nieuwbouw (K21 tot K26) en de verplichte goede isolatie bij vernieuwbouw 5% voor hun rekening!

Tussen 2010 en 2020 ligt echter amper 10 jaar. Bij aanname van een lineaire samenhang tussen besparing entijdsduur, geeft dat, bij eenzelfde gelukkige samenloop van omstandigheden, -7,5%, met iets minder dan de helfthet gevolg van de zeer strenge eisen qua energie-efficiëntie. Dat maakt duidelijk dat -20% tegen 2020 veelingrijpender maatregelen vraagt. Op de evolutie van het aantal huishoudens heeft het beleid geen vat.Stedenbouwkundig kan vervangingsbouw bij het kwalitatief slechte deel van het bestaande woningbestandgestimuleerd worden. Zou de toename van het aantal huishoudens afnemen, dan kan gelijktijdig een rem gezet opde uitbreidingsbouw. Daarnaast is echter een doorgedreven energetische renovatie van het kwaliteitsvolle deelvan het bestaande woningbestand nodig. Fouten, die de efficiëntie van isolatie-ingrepen aantasten en nadienvervelende problemen geven, moet men daarbij vermijden, o.a.:

– goed isolerend glas plaatsen zonder te zorgen voor een aangepast ventilatiesysteem,– een gebrekkige luchtdichtheid van het isolatiepakket waardoor de isolatie-efficiëntie een duik neemt en vocht-problemen te verwachten zijn,

– het over het hoofd zien van manifeste koudebruggen.

Als gesteld zouden tegen 2050, wil men de verdere globale opwarming beperkt houden, de GWG-emissies 50%tot 80% lager moeten liggen dan in 1990. Dat dit een andere economie, een andere energiesector, een anderbouwbeleid en een ander verkeersbeleid zal vragen, moet duidelijk zijn. Zo zal men naast de genoemde steden-bouwkundige politiek en de extreem strenge efficiëntie-eisen op gebouwniveau, de energieproductie en verdelingmoeten herdenken.

8. Passiefwoongebouwen toch de oplossing?

8.1. Definitie

Als hoger gesteld geldt bij passiefwoongebouwen als richtwaarde voor de netto-energiebehoefte voor verwarming15 kWh/(m2.jaar). Actieve koeling is uitgesloten terwijl het totale primaire verbruik voor verwarming, warm tap water,verlichting en functie � 120 kWh/(m2.jaar) moet blijven. Deze eisen worden als volgt bouwkundig vertaald:

– een warmte-isolatiepeil � K15,– warmtedoorgangscoëfficiënten per scheidingsconstructie � 0,15 W/(m².K),– ramen met U-waarde � 0,8 W/(m².K),– een absoluut minimum aan koudebrugwerking,– een luchtdichtheid n50 � 0,6 h-1 ten opzichte van het binnenvolume van het gebouw.

De installaties omvatten een gebalanceerd ventilatiesysteem met warmteterugwinning (temperatuurrendement75%) en in serie daarmee een verwarmer die samen met de zonnewinsten en de interne winsten de resterendeventilatieverliezen en de geleidingverliezen compenseert. Courant wordt vóór de warmtewisselaar een grondbuisgeschakeld, die ’s winters voor voorverwarming van de ventilatielucht zorgt en ’s zomers enig koelvermogen levert.Als alternatief voor de grondbuis is er de bodemwarmtewisselaar met glycol als warmtedrager.

De naam ‘passief’ wordt pas toegekend als doorrekening met het softwarepakket PHPP het bewijs levert dat hetwoongebouw aan de boven beschreven netto-energiebehoefte voor verwarming � 15 kWh/(m².jaar) voldoet. Doorde media is de foutieve connotatie verspreid dat passiefwoongebouwen het zonder verwarmingsinstallatie doen.Die is er, als zonet uitgelegd, wel.

8.2. Voordelen en risico’s

De sterkte van passiefwoongebouwen ligt hem in de energetische kwaliteit met een berekende netto-energie -behoefte voor verwarming � 15 kWh/(m2.jaar) (is gelijk aan 18 MJ/(m3.jaar) of nog, 1,5 m3 aardgas per m² en perjaar). Bij een doorsnee woning ligt dat 5 tot 7 keer hoger. Voor dit resultaat zorgen de extreme luchtdichtheid ende gebalanceerde ventilatie met warmteterugwinning. Waren die er niet, dan lag de netto-energiebehoefte voor

14


verwarming gemakkelijk 2,5 keer hoger dan 15 kWh/(m².jaar) en was van passiefkwaliteit geen sprake. Of dit zeerlage cijfer zich in de werkelijke verbruiken weerspiegelt, hangt natuurlijk af van het bewonersgedrag. Als gesteld isbij passiefwoongebouwen een reboundfactor kleiner dan 0 niet onwaarschijnlijk, al is de kans daarop voorlopigklein gezien de meeste door overtuigde energiespaarders gebouwd en bewoond worden.

Neemt men het toegelaten totale primaire verbruik van 120 kWh/(m².jaar) als referentie, dan is het plaatje mindersensationeel. In een wijk met ongeïsoleerde woningen gebouwd in de jaren 50 en nadien gerenoveerd zonder veelaandacht voor energie, bedroeg het gemeten totale genormaliseerde primaire verbruik per m² vloeroppervlakte in2007-2008 309 kWh/jaar, d.i. 2,5 keer wat bij passiefwoongebouwen is toegelaten. Berekening gaf 5 keer meer,terwijl de brochures over passiefwoongebouwen 7 keer meer naar voor schuiven. Bij lage energie zal de werke -lijke verhouding nog gunstiger zijn. Ook is er geen garantie dat de toekomstige bewoners van passiefwoningen zozuinig met warm tapwater, verlichting en huishouden zullen omspringen dat die 120 kWh/(m².jaar) gerespecteerdwordt. Kan 15 kWh/(m2.jaar) nog gelezen worden als een maat voor de energetische kwaliteit van het gebouw,120 kWh/(m².jaar) primair lijkt veeleer een wens die men graag vervuld zou zien.

Passiefwoongebouwen houden bovendien bijkomende risico’s in. Zo wordt de kans op zomerse oververhitting zeergroot. Dat vermijden, vraagt een niet te enthousiast zongericht glasgebruik wat botst met de droom van veel zonne-winsten ’s winters, een uitstekende buitenzonwering en de mogelijkheid ’s nachts extra te ventileren, wat enkel zinheeft bij massieve gebouwen, terwijl tot nu passiefwoningen vooral in lichte houtskeletbouw worden uitgevoerd.Een gebalanceerde ventilatie met warmteterugwinning is energetisch zinvol tijdens de koude jaarhelft. Tijdens dewarme jaarhelft daartegen is in een gematigd klimaat natuurlijke ventilatie te verkiezen. Ieder heeft trouwens deneiging ’s zomers ramen en tuindeur open te zetten. Dat moet kunnen. Zomerse natuurlijke ventilatie is daaren -boven energetisch zuiniger, gezien de ventilatoren uitgeschakeld kunnen blijven. Maar ook ’s winters hebben nogalwat bewoners de gewoonte te luchten met de ramen op een kier. Zo dat gebeurt bij een gebalanceerde ventilatiemet warmteterugwinning, rolt de energiewinst snel de berg af.

Er is echter meer. Het koppelen van verwarming en ventilatie is geen goed idee. Veel beter is dat beide in elkeruimte los van elkaar geregeld kunnen worden. Dat zou het probleem van de te warme nachtzone in passiefwoon -gebouwen helpen oplossen en het mogelijk maken in een frisse kamer met het raam in ventilatiestand te slapen.Een gebalanceerd ventilatiesysteem met warmteterugwinning (WTW) en grondbuis vraagt verder extra onderhoud.Niet alleen moeten de luchtleidingen proper blijven, ook dient men de filters regelmatig te vervangen en mag in degrondbuis geen water insijpelen noch schimmel tot ontwikkeling komen. Evenmin mag ze een kweekplek vaninsecten worden. Of dat lukt, is niet voor de hand liggend.

Ontwerp en uitvoering van passiefgebouwen zijn kritisch. Net zoals het gebouw moet het volledige ventilatie -systeem extreem luchtdicht zijn. De WTW-eenheid en alle luchtleidingen die door niet verwarmde ruimten lopen,dient men thermisch te isoleren. En, in geval zonder grondbuis of grondwarmtewisselaar wordt gewerkt, moetenluchttoevoer en -afvoer buiten voldoende ver uit elkaar gehouden worden.

8.3. Garantie voor -20% in 2020?

Als aangetoond zal, ook al zou men vandaag de passiefstandaard verplicht maken voor vervangings- en uitbrei-dingsbouw, dit niet volstaan om de EU-eis van -20% energiebesparing tegen 2020 in vergelijking met BaU te halen.Tegenover de huidige E100 mag men zich aan een extra daling van het jaarlijkse residentiële eindverbruik met 4%verwachten. Tegenover lage energie zou de extra daling niet meer dan 1,3% bedragen.

9. Beleidsaanbevelingen

Met de 20/20/20 doelstelling1 van Europa voor de deur en -50 tot -80% tegen 20502, lijken volgende beleids -aanbevelingen gepast:

Vraagzijde– Aan nieuwbouw, inbegrepen vervangingsbouw, worden op korte termijn wettelijke eisen gesteld die tegen hetlevenscycluskostenoptimum aanleunen: E60, K30, een aangepaste lijst van maximale warmtedoorgangs -

15

1 Tegen 2020 wil Europa 20% minder uitstoot van broeikasgassen, 20% hogere energie-efficiëntie en minstens 20% van het energieverbruikmoet uit hernieuwbare bronnen komen.2 Tegen 2050 wil Europa een daling van de uitstoot van broeikasgassen met 50 tot 80%.


coëfficiënten (zie tabel 3), verplichte passieve maatregelen tegen oververhitting en handhaving van het nodigeventilatiedebiet via inbouw van een ontworpen ventilatiesysteem. Argumenten als ‘te rap kan niet, de bouw sectormoet zich kunnen aanpassen’ mogen daarbij geen rol spelen. De kennis en technologie is er. Ook dient beseftdat wat vandaag gebouwd wordt er binnen 50 jaar nog staat.

– Investeringssteun van overheidswege bij nieuwbouw wordt afhankelijk gemaakt van hoeveel beter gedaan wordtdan wettelijk geëist, te beginnen bij een E-Peil dat 5 punten lager ligt dan opgelegd (E55). Die steun bestaatuit een vast en een variabel deel, dit laatste evenredig met het kwadraat van ‘hoeveel beter dan E55’. Nieuw -bouw die meer dan 5 punten beter doet dan wettelijk verplicht krijgt bovendien een procentuele korting op deroerende voorheffing, evenredig met hoeveel beter dan E55.

Tabel 3. Aangepaste lijst van maximale warmtedoorgangscoëfficiënten bij nieuwbouw en renovatie

– Energetische renovatie wordt actief aangemoedigd en via subsidie gesteund. Om voor subsidies in aanmerkingte komen dienen zowel het E- als het K-peil op zijn minst met een factor 1,8 lager te liggen dan ervoor. Voor dedelen die gerenoveerd worden gelden dezelfde maximale warmtedoorgangscoëfficiënten als bij nieuwbouw(tabel 3). Inbouw van een ontworpen ventilatiesysteem wordt verplicht. Ook hier bestaat de steun uit een vasten een variabel deel, dit laatste evenredig met het kwadraat van het verschil tussen een reductie van 1/1,8 ende betere reductie die werd gerealiseerd.

– De kosten van een kwaliteitsvolle energieaudit worden aftrekbaar van het belastbare inkomen.– De BTW op energiezuinige verlichting en energiezuinige apparatuur (Europees gelabeld) wordt blijvendverlaagd .

– De overheid gaat de volgende decennia systematisch door met gerichte campagnes die energiezuinigheid ende voordelen ervan aanprijst bij de bevolking.

Aanbodzijde– Investeringssubsidie voor fotovoltaïsche zonnepanelen (PV) wordt enkel nog toegekend als het dak vooraf werdgeïsoleerd (voor de te realiseren U-waarde: zie tabel 3). De groene- stroomcertificaten blijven, zij het dat hetbedrag per MWh wordt afgebouwd in functie van de evolutie van de marktprijzen voor PV. De correctheid gebiedtdat, zo voor PV groene-stroomcertificaten gegeven worden, dit ook voor zonneboilers en warmtepompen moetgebeuren. Ook die vervangen fossiele brandstoffen of elektriciteit door duurzame energie of energie met lageexergiewaarde.

Varia– In de opleiding van architecten en bouwkundigen moet verplicht de nodige aandacht gaan naar energie enenergie zuinig bouwen.

– Van energiedeskundigen dient geëist dat ze over een diploma beschikken dat garant staat voor een degelijkeopleiding in de energieproblematiek en het energiezuinig bouwen. Zoiets kan niet vervangen worden door eensnelopleiding van enkele dagen of avonden.

10. Besluiten

– Energiezuinigheid is een belangrijk facet van wat ‘duurzaam bouwen’ wordt genoemd. Het is echter niet hetenige, al wordt te dikwijls de schijn gewekt van wel. De andere prestaties zijn voor de bruikbaarheid van eengebouw net zo belangrijk.

16

Bouwdeel Umax-waardeW/(m².K)

Minimale warmteweer-stand Rmin m².K/W

GevelsDakenVloeren op volle grondVloeren boven een (kruip)kelderMuren in contact met de grondVloeren tussen binnen en buitenGemene murenGlasRamen als geheel, gordijngevels

0,350,250,250,250,250,350,61,21,8

0,60,60,6


– Langsheen de route naar extreem energiezuinige gebouwen bevinden zich verschillende tussenstations,gaande van geïsoleerd bouwen over energiezuinig, lage-energie tot passief, nulenergie en plusenergie bouwen.Vanaf lage-energie zijn een uitstekende warmte-isolatie en zeer efficiënte installaties een noodzakelijke voor-waarde om tot het gewenste resultaat te komen. Bij nul- en plusenergie komt de locale energieproductie erbij.

– De aanduiding ‘energiezuinig ontwerpen en bouwen’ slaat typisch op een zo laag mogelijk eindverbruik voor ver-warming. Met de afbouw daarvan winnen het primaire verbruik voor warm tapwater, verlichting en huishoudenprocentueel echter steeds meer aan belang. Vandaar dat, in tegenstelling tot wat gebruikelijk is, het volledigeenergieplaatje voorwerp van bezuiniging moet worden.

– ‘Energiezuinig ontwerpen en bouwen’ resulteert in een gebouweigenschap, niet in een maatstaf voor hetwerkelijke totale primaire energieverbruik. Dat wordt in hoge mate bepaald door de woongewoonten. De relatietussen beide wordt statistisch weergegeven door een reboundfactor. Die is bij ongeïsoleerde gebouwen 0,5 enmeer bedragen, maar schuift, naarmate het ontwerp en de bouw energiezuiniger worden, op naar 0.

– Neemt men de economische optima als uitgangspunt, dan blijken de combinaties niet te bestaan uit de extremekeuzen als passief, nulenergie en plusenergie, maar wel in de buurt van ‘lage-energie’ te liggen.

– Vandaag de verplichting invoeren dat alle vervangings- en uitbreidingsbouw de ‘passief’- kwaliteit moet halen,zal er niet toe leiden dat in 2020 wordt voldaan aan de EU eis van 20% besparing op het verbruik tegenover hetbusiness as usual scenario. Enkel een beleid dat, naast strenge eisen op het vlak van energie-efficiëntie voornieuwbouw, ook een grootschalige energetische renovatie van het bestaande gebouwenbestand stimuleert enuitbreidingsbouw tempert, heeft enige kans die doelstelling waar te maken.

– Passiefwoongebouwen doen het in principe uitstekend wat de lage jaarlijkse netto-energiebehoefte voorverwarming betreft. Het te verwachten totale jaarlijkse primaire energieverbruik per m² vloeroppervlakte sluitechter dichter aan bij wat gemiddeld in het gebouwenpark wordt gemeten dan berekening aangeeft. Wat betreftkans op zomerse oververhitting, een te warme nachtzone en problemen met het binnenmilieu en de lucht -kwaliteit zijn ze niet risicovrij.

Leden van de werkgroep

Louis Cooreman, Architecten- en ingenieursbureau, Algemeen Voorzitter KVIVFilip Descamps, Ingenieursbureau Peutz-Daidalos, deeltijds docent VUBHugo Hens (voorzitter), Emeritus Hoogleraar KULeuven, Departement Burgerlijke BouwkundeArnold Janssens, Hoofddocent UGent, Bouwfysica en bouwconstructieve toepassingenJan Kretzschmar, JGK ConsultingGriet Verbeeck, Docente Provinciale Hogeschool LimburgPeter Wouters, WTCB

17


Termen en definities

Rendement Staat voor de verhouding tussen de energie, die nuttig is voor de betreffendedienst, en de energie die verbruikt wordt om die dienst te krijgen. Rendementenzijn altijd kleiner dan 1. Soms worden kunstgrepen toegepast om die groter dan 1te laten lijken. Bij verwarming, warm tapwater en koeling wordt klassiek een onder-scheid gemaakt tussen het systeemrendement en het productierendement. Ditlaatste betreft de ketel, het eerste de volledige installatie zonder de ketel

COP De verhouding tussen de nuttige energie voor koeling of verwarming die eenwarmtepomp levert en de energie die de compressor (bij een compressiewarmte-pomp) of de thermische transformator (bij een absorptiewarmtepomp) daarvoorverbruikt

SPF De gemiddelde COP van een warmtepomp, inbegrepen alle bijbehoren, over eenbepaalde periode (week, maand, stookseizoen, koelseizoen)

Netto-energiebehoefte voor Het energieverbruik voor verwarming of koeling indien het rendement van de verwarming/koeling installatie 1 zou zijn en het beschikbare vermogen oneindig groot.Bruto-energiebehoefte voor Is gelijk aan de netto-energiebehoefte gedeeld door het systeemrendementverwarming/koelingEindenergieverbruik voor Is gelijk aan de bruto-energiebehoefte gedeeld door het productierendement verwarming/koeling (ketel) of de SPF-factor (warmtepomp)Primair energieverbruik Is gelijk aan het eindverbruik, erbij opgeteld de energie nodig om de energie -

drager die het eindverbruik levert (kolen, aardgas, stookolie, elektriciteit, enz) teproduceren en tot bij de verbruiker te brengen

Actieve zonneverwarming Van een actieve zonneverwarming is sprake wanneer een installatie speciaal voorhet opvangen en gebruiken van de zonnewarmte wordt voorzien. Dergelijke instal-latie bestaat uit een voldoende grote oppervlakte aan thermische zonnepanelen,een opslagvat en een bijstook.

Warmtedoorgangscoëfficiënt Eigenschap die aangeeft hoe goed de warmte-isolerende kwaliteit van een wand of U-waarde is. Hoe kleiner de warmtedoorgangscoëfficiënt, des te beter isoleert een wand. De

warmtedoorgangscoëfficiënt van een vlakke wand wordt gegeven door:

met h1 en h2 de warmteovergangscoëfficiënten aan beide zijden tussen wand -oppervlak en omgeving, dj de dikte van elke laag in de wand en lj hun warmte -geleidingcoëfficiënt (een materiaaleigenschap die aangeeft hoe gemakkelijk ofmoeilijk een laag de warmte geleidt of doorlaat).

Zonnetoetreding absoluut De verhouding tussen de warmte die dank zij de zonne-inval aan de ene zijde van (g-waarde) een wand wordt afgegeven en de zonnewarmte die aan de andere zijde erop

invalt. Hoe kleiner de zonnetoetreding absoluut, des te minder zonnewarmte komtvia een niet doorzichtige of doorzichtige wand naar binnen. Een doorzichtig mate-riaal als glas heeft een hoge g-waarde, een goed geïsoleerde wand een zeer lageg-waarde.

Lichttoetreding absoluut (LTA) De verhouding tussen de hoeveelheid licht die dankzij de zon aan de ene zijde vaneen wand wordt afgegeven en de hoeveelheid zonnelicht die aan de andere zijdeerop invalt. Glas heeft een lichttoetreding die vrij hoog ligt, bij een niet doorzich -tige wand is die nul.

Compactheid in m De verhouding tussen het buitenwerks gemeten beschermde volume en deomhullende oppervlakte, verliesoppervlakte genoemd

Verliesoppervlakte of schil Is de oppervlakte waarlangs een gebouw warmte verliest naar of wint uit de van een gebouw in m² omgeving. Die omgeving kan de buitenlucht zijn, de bodem, het water rond een

gebouw of de binnenruimte van aangrenzende gebouwenPeil van warmte-isolatie (K) Een begrip ingevoerd door de Belgische norm B62-301. Legt een verband tussen

de compactheid van een gebouw en de gemiddelde warmtedoorgangscoëfficiëntvan de verliesoppervlakte. Een gebouw heeft een peil van warmte-isolatie K100wanneer het punt met coordinaten (V/AT, Um)in bijgevoegde grafiek op de zwartecurve ligt.

18

1U = ——————————

1 dj 1/h1 +S( /lj) + /h2


Peil van primair energie- Begrip ingevoerd samen met de energieprestatie regelgeving. Is gelijk aan de verbruik verhouding tussen het berekende primaire energieverbruik voor verwarming,

koeling , warm tapwater en verlichting (warm tapwater niet meegerekend bijkantoor gebouwen en scholen, verlichting niet meegerekend bij woongebouwen)en het primaire energieverbruik dat voor het betreffende gebouw als referentiegeldt, uitgedrukt in procenten

Interne winsten De warmte afgegeven door de verlichting, door toestellen, apparatuur, mensen endieren

GWG Global Warming Gases (vaak ook afgekort als “GHG”: greenhouse gases): gassendie bijdragen tot de opwarming van de aarde door het zogeheten broeikaseffect(bv. CO2, methaan, …)

19


Literatuur

1. Hens H., De Lathouwer R., 1992, Het Vlaamse isolatie- en ventilatiedecreet, Vademecum voor ArchitectenI190, Kluwer, 28 pp.

2. Loeckx A., Neuckermans H., Dillemans R,. 1993, Wegwijs wonen, hoofdstukken 64, 76 en 81, DavidsfondsLeuven, 869 pp.

3. GRE, 1996, Heizenergieeinsparung im Gebäudebestand, Impressum, 99 pp.4. Vlaamse Milieumaatschappij, Milieurapport Vlaanderen, MIRA-T, 2002-20085. Directive 2002/91/EC of the European Parliament and of the Council of 16 December 2002 on the energyperformance of buildings

6. D’ haeseleer W. (red.), 2005, Energie vandaag en morgen, beschouwingen over energievoorziening en–gebruik, ACCO. Leuven, 292 pp

7. Vlaamse Regering, 2005, Besluit van de Vlaamse Regering tot vaststelling van eisen op het vlak van deenergie prestaties en het binnenklimaat van gebouwen

8. Vlaamse overheid, 2007, Decreet houdende eisen en handhavingsmaaatregelen op het vlak van de energie-prestaties en het binnenklimaat van gebouwen en tot invoering van een energieprestatiecertificaat en totwijziging van artikel 22 van het REG-decreet, Belgisch staatsblad, 27-3-2007

9. VBO, 2007, Klimaat & energie, de troeven van de bouwsector, 22 pp (www.vbo.be)10. Verbeeck G., 2007, Optimisation of extremely low energy residential buildings, Doctoraat K.U.Leuven, 271 pp.11. American Physical Society, 2008, Energy Future: Think Efficiency, 101 pp.

(www.aps.org/energyefficiencyreport/objectives/buildings.cfm)12. National Institute of Building Sciences, 2008, High Performance Buildings, Assessment to the US Congress

and US Department of Energy, 28 pp (www.nibs.org)13. USGBC, 2009, Leed 2009 for new construction and major renovations, 88 pp. (www.usgbc.org)14. World Business Council for Sustainable Development, 2009, Energy efficiency in buildings, Transforming the

market, 66 pp. (www.wbcsd.org)15. Hens H., 2010, Applied Building Physics: Boundary Conditions, Building Performance and Material Properties,

Ernst & Sohn (a John Wiley company), Berlin, 259 pp.

20


Samenvatting

In de geïndustrialiseerde landen neemt ‘residentieel wonen en gelijkgesteld” tot 40% van het totale jaarlijkse eind-energieverbruik voor zijn rekening. In koude en koele klimaten gaat het grootste deel daarvan naar verwarming, alneemt procentueel het belang van warm tapwater, verlichting, functie en koeling toe naarmate door energetischbeter bouwen het aandeel verwarming daalt. Bij gebouwen zijn door een gericht ontwerp – compactheid,verstandig gebruik van glas, uitstekende isolatie, goede luchtdichtheid – belangrijke besparingen op verwarmingmogelijk zonder de gebruikswaarde aan te tasten. Sinds 1973 is het energetisch beter bouwen geëvolueerd van“geïsoleerd” over “energiezuinig” naar “lage-energiegebouwen” en recenter “passief-“, “nulenergie-“ en “plus -energiegebouwen”. In beide laatste gevallen produceert een gebouw jaargemiddeld evenveel of meer energie –doorgaans via fotovoltaïsche cellen - dan het verbruikt. Toepassing op grote schaal van beide concepten zal weleen grondige omvorming vragen van het elektriciteitsnet (bouwen van “slimme” (“smart grids”) verdeelnetten).Bovendien zijn, in tegenstelling tot lage-energiewoningen, zowel passiefgebouwen als nulenergie- en plusenergie-gebouwen economisch niet optimaal.

Europa wil tegen 2020 20% minder energieverbruik dan bij business as usual, 20% minder broeikasgasuitstoot danin 1990 en 20% duurzame energieproductie. Zelfs al zou men vanaf 2009 aan alle nieuwbouw eisen van het niveau“passiefbouw” stellen, dan nog is 20% minder verbruik in de gebouwde omgeving tegen 2020 niet haalbaar.Trouwens, de extreem strenge eisen voor verwarming bij passiefbouw hebben als neveneffect dat warm tapwater,verlichting en functie de grootste verbruikers worden, meestal onder de vorm van elektriciteit, wat zwaar doorweegtop het primaire energieverbruik (� 2,5). En bij die drie laatste verbruiken ligt besparen een stuk moeilijker. De enigeuitweg, naast eisen aan nieuwbouw en vervangingsbouw in de buurt van het economische optimum (E60, K30),bestaat erin, de volgende 11 jaar, met alle middelen energie-efficiënte vernieuwbouw, verlichting en toestellen testimuleren.

21


Executive Summary

In the industrialized world, residential housing and equivalents consume up to 40% of the annual total end energyuse. The major part in cool and cold climates goes to heating, though in terms of percentage the share of domestichot water, lighting, function and cooling increases when the heating needs diminish as a result of higher energyefficiency. By goal-oriented design – compact, smart glass use, very well insulated, airtight - buildings now allowimportant savings in heating without jeopardizing usability. Since 1973 energetically better construction hasevolved from “insulated” over “energy efficient” to “low energy” and, recently, “passive quality”, “zero energy” and“plus energy”. In both last cases, a building produces as much or more energy through photovoltaic cells thanit consumes on an annual basis. Anyhow, if applied on a large scale, both concepts will demand a complete trans-formation of the electricity grid, from passive to smart. Also, contrary to low energy buildings, passive, zero energyand plus energy buildings are beyond the economic optimumThe EU decided to decrease energy consumption in 2020 by 20% compared to a business as usual scenario, toreduce greenhouse gas emissions by 20% in 2020 compared to 1990 and to increase the share of renewablesources in the energy production to 20% by 2020. Even if from 2009 on all new construction would be of passivequality, 20% less consumption in the built environment will not be achievable by 2020. Moreover, the extremelystringent conditions in terms of energy use for heating in passive buildings have as a consequence that domestichot water, lighting, function and cooling become the largest consumers, typically in the form of electricity, whichweighs heavily in terms of primary energy (� 2,5). And, energy conservation when these three are at stake is noteasy. The only way out in the years to come is, aside of imposing performance requirements at the level of theeconomic optimum for new construction (E60, K30), promoting with all means energy efficient renovation, energyefficient lighting and energy efficient appliances.

22

KLASSE VAN DE TECHNISCHE WETENSCHAPPEN

Gedeeltelijke of volledige reproductie is toegelaten mits uitdrukkelijke vermelding van de bron. Prijs: € 12,50

LEDEN

Bestuur

Ludo Gelders, BestuurderAchiel Van Cauwenberghe, Aftredend BestuurderJan Kretzschmar, OnderbestuurderPaul Verstraeten, Vertegenwoordiger

Gewone leden

Guido Beazar Johan SchoukensRonnie Belmans Erik TambuyzerJean Berlamont Hendrik Van BrusselLuc Bossyns Achiel Van CauwenbergheHugo De Man Erick VandammeBart De Moor Jozef VanderleydenWilliam D’Haeseleer Joos VandewalleDirk Frimout Hendrik Van LandeghemLudo Gelders Willy Van OverschéeDerrick Gosselin Joost Van RoostHilde Heynen Ivo Van VaerenberghMonica Höfte Pierre VerbaetenJan Kretzschmar Pascal VerdonckPaul Lagasse Ronny VerhoevenJan Leuridan Ignaas VerpoestEgbert Lox Willy VerstraeteChristiane Malcorps Paul VerstraetenLeo Michiels Dirk WautersPaula Moldenaers Jacques WillemsAndré Oosterlinck

Ereleden

Etienne Aernoudt Urbain MeersJean Beeckman Michel NazeStanislas Beernaert Marcel SoensJozef Deman Stanislas UlensJean-Pierre Depaemelaere Norbert Van BelleHerman Deroo Jean Van BladelGilbert Froment Valentin Van den BalckRobert Gobin Georges Van der PerreGuy Haemers Jan Van KeymeulenJan Jongbloet Jacques Van RemortelRob Lenaers Daniël VandepitteRoland Maes Roland Wissaert

Buitenlands lid

Robert Byron Bird

Documents

Energiezuinige gebouwen